当前时代发展、新课程改革、学生自身发展需求等都对教育提出了新的要求和挑战。深度学习符合21世纪社会对人才培养的要求,因此深度学习就是我们研究的出发点和归宿。本研究在现存的研究背景和教育理论支撑下,分析了国内外的研究现状,发现探究式教学在理论上是可以促进学生的深度学习,阐述了探究式教学、深度学习的相关概念,并提出了本研究的研究目的、内容、方法。为了了解学生高中生物深度学习现状,本研究参考SDL研究对深度学习的评价指标,设计调查问卷,从掌握学科核心知识的能力、批判性思维和复杂问题解决的能力、有效沟通的能力、团队协作能力、学习能力、学习信念六个维度来评价学生的深度学习。问卷调查结果显示学生深度学习能力评分由高到低依次是学习信念,团队协作能力,学习能力,有效沟通能力,掌握学科核心知识的能力,批判性思维和复杂问题解决能力。笔者根据问卷结果分析了可能影响学生深度学习的因素。学生高中生物深度学习的现状和影响学生深度学习的因素都对探究式教学设计提供了依据。基于以上的研究,设计出具体的探究式教学案例并并付诸实践,通过平行班考试成绩对比、问卷调查结果等,分析探究式教学对学生深度学习的影响。研究结果表明:探究式教学作为一种学习方式,是可以促进学生的深度学习。探究式教学在高中生物教学中对学生的学习成绩、掌握学科核心知识的能力、批判性思维和复杂问题的解决能力、团队协作能力、学习能力、学习信念方面有显著性的提高（P<0.05）,对提高学生的有效沟通能力效果不显著（P>0.05）。为了更好地促进学生的深度学习,笔者在本研究的基础上提出了相应的实施建议并指出未来的发展方向。